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1、 第6章第1課時(shí)動(dòng)量動(dòng)量定理考點(diǎn)內(nèi)容要求考綱解讀動(dòng)量,沖量,動(dòng)量定理II本章是高考考查的重點(diǎn),主要考查動(dòng)量和能量的綜合、動(dòng)量守恒與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、機(jī)械能知識(shí)的綜合,考試題目往往涉及多個(gè)物體、多個(gè)過(guò)程,必須靈活選取研究對(duì)象,巧妙運(yùn)用動(dòng)量的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)等,才能順利求解.預(yù)計(jì)本章在咼考中,還將以綜合考查為主,綜合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等知識(shí)進(jìn)行考查.題型以計(jì)算題為主,難度中等以上.命題背景多與碰撞、反沖、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等相聯(lián)系,側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.動(dòng)量守恒定律II動(dòng)量知識(shí)和機(jī)械能知識(shí)的應(yīng)用(包括碰撞、反沖、火箭)II實(shí)驗(yàn):驗(yàn)

2、證動(dòng)量守恒定律說(shuō)明:動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用只限于一維的情況【考綱解讀】1理解動(dòng)量、沖量的概念.2掌握并能應(yīng)用動(dòng)量定理進(jìn)行有關(guān)計(jì)算及解釋有關(guān)現(xiàn)象.題組扌口點(diǎn)深度思考直題爭(zhēng)點(diǎn)深入理解襯愈規(guī)律考點(diǎn)梳理TOC o 1-5 h zI1一、動(dòng)量和沖量動(dòng)量:II;(1)定義:物體的質(zhì)量和速度的乘積.;II!(2)表達(dá)式:p=mv.單位:千克米每秒(kg.m/s).:I(3)動(dòng)量的三性:矢量性:方向與速度的方向相同.:;瞬時(shí)性:動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,動(dòng)量定義中的速度是瞬時(shí)速度,是針對(duì)某一時(shí)刻而;言的.;i相對(duì)性:大小與參考系的選擇有關(guān),通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量.:(4)動(dòng)量與動(dòng)能的大小關(guān)系:

3、p=2mEk:;2.沖量;(1)定義:力和力的作用時(shí)間的乘積.|;表達(dá)式:I=Ft.單位:牛秒(Ns)|II(3)矢量性:沖量是矢量,它的方向由力的方向決定.:|II(4)物理意義:表示力對(duì)時(shí)間的積累.;(5)作用效果:使物體的動(dòng)量發(fā)生變化.1I二、動(dòng)量定理;1內(nèi)容:物體所受合力的沖量等干物體的動(dòng)量的變化.|、I2.表達(dá)式:Ft=Ap=p,p.;3.矢量性:動(dòng)量變化量的方向與沖量方向相同,還可以在某一方向上應(yīng)用動(dòng)量定理.;I基礎(chǔ)知識(shí)題組I對(duì)動(dòng)量概念的考查下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法中正確的是()質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大質(zhì)量和速率都相同的物體的動(dòng)量一定相同一個(gè)物體的速率改變,它的動(dòng)量不一定改變個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀

4、態(tài)變化,它的動(dòng)量一定改變答案D解析根據(jù)動(dòng)量的定義p=mv,它由速度和質(zhì)量共同決定,故A錯(cuò);又因動(dòng)量是矢量,它的方向與速度方向相同,而質(zhì)量和速率都相同的物體,其動(dòng)量大小一定相同,方向不一定相同,故B錯(cuò);一個(gè)物體速率改變則它的動(dòng)量大小一定改變,故C錯(cuò);物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化指速度發(fā)生變化,它的動(dòng)量也就發(fā)生了變化,故D對(duì).對(duì)沖量概念的考查關(guān)于沖量,下列說(shuō)法正確的是()沖量是物體動(dòng)量變化的原因作用在靜止物體上的力的沖量一定為零動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大沖量的方向就是物體受力的方向答案A解析力作用一段時(shí)間便有了沖量,而力作用一段時(shí)間后,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,物體的動(dòng)量就發(fā)生了變化.因此說(shuō)沖量是物體動(dòng)量

5、變化的原因,A選項(xiàng)正確;只要有力作用在物體上,經(jīng)歷一段時(shí)間,這個(gè)力便有了沖量I=Ft,與物體處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果,所以B選項(xiàng)不正確;物體所受沖量I=Ft與物體的動(dòng)量的大小p=mv無(wú)關(guān),C選項(xiàng)不正確;沖量是一個(gè)過(guò)程量,只有在某一過(guò)程中力的方向不變時(shí),沖量的方向才與力的方向相同,故D選項(xiàng)不正確.動(dòng)量定理的理解與應(yīng)用一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)At時(shí)間,身體伸直并剛好離開(kāi)地面,速度為v.在此過(guò)程中().mv2地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為亍地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為零地面對(duì)他的沖量為mv,地

6、面對(duì)他做的功為晉地面對(duì)他的沖量為mvmgAt,地面對(duì)他做的功為零答案B解析首先,由動(dòng)量定理可知,合外力的沖量等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的改變量,有表達(dá)式IG+lF=Ap,即一mgAt+lF=mv0,IF=mv+mgAt,地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力只有支持力,所以地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為m卄mgAt,排除C、D選項(xiàng);另外,由于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力的作用點(diǎn)未發(fā)生位移,所以支持力對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功,故該題正確選項(xiàng)為B.I規(guī)律方法題組I恒力的沖量的計(jì)算放在水平面上質(zhì)量為m的物體,用一水平力F推時(shí)間t,但物體始終沒(méi)有移動(dòng),則這段時(shí)間內(nèi)F對(duì)物體的沖量為()A.0B.FtC.mgtD.無(wú)法判斷答案B解析對(duì)于沖量的理解應(yīng)該與做功區(qū)分開(kāi)

7、,當(dāng)有力作用在物體上時(shí),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的累積,該力就對(duì)物體有沖量,不管物體是否移動(dòng).按照沖量概念的定義,物體受到的力的沖量大小和方向只與F有關(guān),大小等于Ft,方向與F相同,所以答案為B.這里需要注意,物體始終沒(méi)有移動(dòng)是因?yàn)槲矬w還受到地面的靜摩擦力的作用,靜摩擦力的沖量總是與力F的沖量大小相等、方向相反,其合沖量為零.變力的沖量的計(jì)算光滑水平桌面上,一球在繩拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知球的質(zhì)量為m,線速度為v,且繩長(zhǎng)為l,試求球運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周過(guò)程中繩拉力的沖量大小.答案2mv解析球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),受重力G、桌面支持力Fn及繩子的拉力F繩,重力G和支持力Fn平衡,繩子拉力即為合力,盡管F繩=罕大小

8、恒定,但方向時(shí)刻在變,不能用沖量公式I=Ft計(jì)算.在運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周過(guò)程中由動(dòng)量定理可知I堀=Ap=2mv.繩mv2(錯(cuò)解:F=,t=2T=27,I=Ft=-=nmv).方法總結(jié)沖量的計(jì)算1恒力的沖量:直接用定義式l=Ft計(jì)算.變力的沖量101=Ft=t.力的大小隨時(shí)間均勻變化,方向不變.作出F-t圖象,圖線與t軸所夾的面積,即為變力的沖量.如圖1所示.(3)利用動(dòng)量定理求解./=bp=ppv課堂探究*考點(diǎn)突破屯ftt后聽(tīng)共同擢究規(guī)撐方?jīng)Q考點(diǎn)一對(duì)沖量的理解和計(jì)算TOC o 1-5 h z1時(shí)間性:沖量是力在時(shí)間上的積累,討論沖量時(shí)一定要明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間上的沖量,即沖量;是過(guò)程量.;2矢量性:

9、當(dāng)力F為恒力時(shí),I的方向與力F的方向相同,當(dāng)力F為變力時(shí),I的方向由動(dòng)量的變化量;I1的方向確定.|II3絕對(duì)性:只要有力的作用就存在沖量,恒力的沖量不會(huì)為零,合力的沖量可能為零,變力的沖量也;II可能為零.IIII【例1】用電鉆給建筑物鉆孔時(shí),鉆頭所受的阻力與深度成正比,若鉆頭勻速鉆進(jìn)時(shí)第1秒內(nèi)阻力的沖量為100Ns,求5s內(nèi)阻力的沖量.答案2500Ns解析鉆頭所受的阻力與深度成正比,而鉆頭又是勻速鉆進(jìn),即深度與時(shí)間成正比,因此阻力與時(shí)間成正比,可以用平均值來(lái)求變力的沖量.設(shè)阻力與時(shí)間的比例常數(shù)為k則F=kt所以第1秒的沖量I=2(0+kt)t5秒內(nèi)的沖量I2=2(O+kt”由以上兩式可知I

10、2=2500Ns1.沖量的運(yùn)算遵守平行四邊形定則,合沖量等于各外力的沖量的矢量和,若整個(gè)過(guò)程中,不同階段受力不同,則合沖量為各階段沖量的矢量和.2由于沖量是過(guò)程量,它是力在一段時(shí)間內(nèi)的積累,它取決于力和時(shí)間兩個(gè)因素,所以求沖量時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量.3計(jì)算力的沖量時(shí),一定要搞清楚所求的是合力的沖量還是某一個(gè)力的沖量,然后再計(jì)算.【突破訓(xùn)練1】如圖2所示,一木楔固定在水平地面上,木楔的傾角為0,在斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),則在t時(shí)間內(nèi),斜面對(duì)小物塊的沖量大小和方向是()mgtcos0,垂直于斜面向上0mgt,豎直向上mgt,豎直向下答案C解析小球受到重力m

11、g、支持力Fn和靜摩擦力Ff作用而處于平衡狀態(tài).由力的平衡條件可知:Fn和Ff的合力與mg大小相等、方向相反,即斜面對(duì)小物塊的作用力大小等于mg,方向豎直向上,故斜面 動(dòng)量動(dòng)量定理對(duì)小物塊的沖量大小為mgt,方向豎直向上.考點(diǎn)二對(duì)動(dòng)量、動(dòng)量定理的進(jìn)一步理解:1動(dòng)量與動(dòng)能的比較動(dòng)量動(dòng)能區(qū)別表達(dá)式pmv1Ek2mv2標(biāo)、矢量矢量標(biāo)量物理意義描述物體的運(yùn)動(dòng)效果描述運(yùn)動(dòng)物體具有的能量影響因素力的沖量力的功正負(fù)正(負(fù))表示與規(guī)定的正方向相同(相反)無(wú)負(fù)值聯(lián)系兩物理量均為狀態(tài)量?jī)烧叽笮M足Ek2pm或p_V2mEk;2.p、Ap和詈的區(qū)別I|TOC o 1-5 h zp=mv是動(dòng)量,既有大小又有方向,是狀

12、態(tài)量,即與狀態(tài)有關(guān).!:(2)Ap=pp,是動(dòng)量變化量,也是矢量,是過(guò)程量,與狀態(tài)變化有關(guān),與合力的沖量等大同向.;II:AAp是動(dòng)量的變化率,大小等于合外力:F=AAp.i對(duì)動(dòng)量定理14=Ft=Ap=pp的理解;合1合、Ft是物體受到的所有外力的總沖量.;合動(dòng)量定理說(shuō)明的是合外力的沖量I合和動(dòng)量的變化量Ap的關(guān)系,I合與Ap不僅大小相等,而且Ap;合合的方向與I合的方向相同.合用動(dòng)量定理定性解釋一些物理現(xiàn)象:;I1在動(dòng)量變化一定的情況下,如果需要增大作用力,必須縮短作用時(shí)間.;I1:在動(dòng)量變化一定的情況下,如果需要減小作用力,必須延長(zhǎng)作用時(shí)I、一緩沖作用.;I|II【例2】如圖3所示,一鐵塊

13、壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn).若以2v速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為()仍在P點(diǎn)在P點(diǎn)左邊在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處圖3答案B解析紙條抽出的過(guò)程,鐵塊所受的滑動(dòng)摩擦力一定,以v的速度抽出紙條,鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力的動(dòng)量動(dòng)量定理 作用時(shí)間較長(zhǎng),由I=FF=mv0得鐵塊獲得速度較大,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移較大.以2v的速度抽出紙條的過(guò)程,鐵塊受滑動(dòng)摩擦力作用時(shí)間較短,鐵塊獲得速度較小,平拋運(yùn)動(dòng)的位移較小,故B選項(xiàng)正確.用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象用動(dòng)量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類:一類是物體的動(dòng)量變化一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長(zhǎng),力就越小;一

14、類是作用力一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)量變化越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化越小.分析問(wèn)題時(shí),要把哪個(gè)量一定、哪個(gè)量變化搞清楚.由動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象時(shí),關(guān)鍵是分析清楚作用力、作用時(shí)間及動(dòng)量變化量的情況.【突破訓(xùn)練2】從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量小,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量大掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變小,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變大掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)作用力大,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)作用力小答案D解析玻璃杯從同樣高度落下,到達(dá)地面時(shí)具有

15、相同的速度,即具有相同的動(dòng)量,與地面相互作用后都靜止所以兩種地面的情況中玻璃杯動(dòng)量的改變量相同,故A、B、C錯(cuò)誤;落在水泥地上時(shí),作用時(shí)間短,故作用力大,落在草地上時(shí),作用時(shí)間長(zhǎng),故作用力小,故D正確.考點(diǎn)三動(dòng)量定理的應(yīng)用TOC o 1-5 h z!1.用動(dòng)量定理解題的基本思路:;(1)確定研究對(duì)象.!(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析可以先求每個(gè)力的沖量,再求各力沖量的矢量禾合力的沖量;或先求;合力,再求其沖量.;!(3)抓住過(guò)程的初、末狀態(tài),選好正方向,確定各動(dòng)量和沖量的正、負(fù)號(hào).;I1:(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解.!:2.對(duì)過(guò)程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可整個(gè)過(guò)程用動(dòng)量定理.;L:【例3

16、】人們常說(shuō)“滴水穿石”,請(qǐng)你根據(jù)下面所提供的信息,估算水對(duì)石頭的沖擊力的大小.一瀑布落差為h=20m,水流量為Q=0.10m3/s,水的密度p=1.0 x103kg/m3,水在最高點(diǎn)和落至石頭上的速度都認(rèn)為是零.(落在石頭上的水立即流走,在討論石頭對(duì)水作用時(shí)可以不考慮水的重力,g取10m/s2)答案2x103N解析設(shè)時(shí)間t內(nèi)落至石頭上的水的質(zhì)量為m,水的速度為v,則mgh=*mv2m=Qtp設(shè)石頭對(duì)水的平均作用力為F,則Ft=mv即F=Qpv=0.10 xl.0 xl03xj2xl0 x20N=2x103N.由牛頓第二定律得水對(duì)石頭的沖擊力為Ff=F=2x103N.對(duì)于類似于本題的連續(xù)體問(wèn)題,

17、一般取時(shí)間t內(nèi)的連續(xù)體為研究對(duì)象.應(yīng)用動(dòng)量定理可對(duì)某些問(wèn)題進(jìn)行間接求解,這就是等效替換法.例如求平拋物體在一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化,就可用重力的沖量來(lái)代替:Ap=mgAt.求勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)向心力的沖量,由于向心力是變力,不能直接用力乘時(shí)間求,只能用動(dòng)量的變化來(lái)替換:I向心力mvmv.動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體,也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng).系統(tǒng)所受合外力的沖量等于系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量變化量之和而系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力(內(nèi)力),由于大小相等、方向相反和等時(shí)性可知,不會(huì)改變系統(tǒng)的總動(dòng)量.【突破訓(xùn)練3】用線將金屬塊M和木塊m連在一起浸沒(méi)入水中,如圖4所示.開(kāi)始時(shí),m的上表面正好和水面相

18、平.從靜止釋放后,系統(tǒng)以加速度a加速下沉,經(jīng)t秒線斷了,又經(jīng)t秒木塊停止下沉,此時(shí)金屬塊的速度多大?(設(shè)此時(shí)金屬塊沒(méi)有碰到水底)(jW答案M+mat+t解析取向下為正方向,當(dāng)兩物塊分開(kāi)后,合外力仍為F=(M+m)a在t+t內(nèi):合外力沖量I=F(t+t)系統(tǒng)的動(dòng)量變化量Ap=Mv由動(dòng)量定理I=Ap聯(lián)立解得v=M+maMt+t高考模擬提能訓(xùn)練走逬韓淆檢測(cè)譚堂敢果梶升解罐能力高考題組(2012大綱全國(guó)17)質(zhì)量分別為和m2、電荷量分別為和q2的兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知兩粒子的動(dòng)量大小相等.下列說(shuō)法正確的是()若q=q2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等若m=m2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半

19、徑一定相等若q擊q2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定不相等若m#m2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定不相等答案A解析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由qvB=m:得r=mB,同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),B相等,又因?yàn)閮闪W拥膭?dòng)量大小相等,所以有r氣,若q=q2,則r=r2,故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由周期公式T=2m,由于B相等,2n為常數(shù),所以T-m,即周期大小不確定,故C、qBqD選項(xiàng)錯(cuò)誤.(2012天津理綜9(1)質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回,取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為kgm/s.若小球與地面的作用時(shí)間

20、為0.2s,則小球受到地面的平均作用力大小為N(取g=10m/s2).答案212解析以豎直向上為正方向,則v=4m/s,v=6m/s所以小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為Ap=mv,mv=0.2x40.2x(6)kgm/s=2kgm/s根據(jù)動(dòng)量定理,得(F_mg)t=Ap所以平均作用力F=AP+mg=#2N+0.2x10N=12N.模擬題組如圖5所示,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連.滑塊在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T(mén)振幅為A.滑塊從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,在求彈簧彈力的沖量大小時(shí),有以下兩種不同的解法:勿/加/圖5解法一解法二乙同學(xué)查閱資料后得到彈性勢(shì)能的

21、表達(dá)式由于彈簧的彈力F與位移x成正比,所以是:氣=kx2(x為彈簧的形變量).甲同學(xué)先求出04內(nèi)的平均彈力設(shè)滑塊到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為v,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:kA+0F=21122A2=2%v2TTkAT由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間是4,所以I=F4=8所以:v=A又根據(jù)動(dòng)量定理:I=mv0=AVmk關(guān)于以上兩種解法,下列判斷準(zhǔn)確的是()A只有解法一正確B只有解法二正確C.解法一和解法二都正確D.解法一和解法二都不正確答案B解析由于彈簧的彈力是隨位移均勻變化的變力,不是隨時(shí)間t均勻變化的變力.因此,解法一是錯(cuò)誤的,解法二是根據(jù)動(dòng)量定理來(lái)求的,正確.人民公園里有一個(gè)斜面大滑梯,一位小同學(xué)從斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑

22、下,其運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).已知斜面大滑梯的豎直高度h=3.75m,斜面的傾角為37,這位同學(xué)的質(zhì)量m=30kg,他與大滑梯斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“=0.5.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37=0.6.求:這位同學(xué)下滑過(guò)程中的加速度大小;他滑到滑梯底端時(shí)的速度大小;他從滑梯的頂端滑到底端過(guò)程中重力的沖量.答案(1)2m/s2(2)5m/s(3)750Ns,方向豎直向下解析(1)對(duì)小同學(xué)受力分析如圖所示,由牛頓第二定律有:TOC o 1-5 h zmgsin37Ff=maFN=mgcos37Ff=“FNcos37=:1sin372=0.8聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得加速度:a=2m/s2h25

23、(2)斜面長(zhǎng)度為:厶=侖=亍m由v2=2aL聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得他滑到滑梯底端的速度v=5m/s設(shè)從滑梯的頂端滑到底端過(guò)程中經(jīng)歷時(shí)間為t,重力的沖量為I,有:動(dòng)量動(dòng)量定理 #1L=2t2I=mgt聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得:I=750NsI的方向豎直向下動(dòng)量動(dòng)量定理 塚出高分(限時(shí):30分鐘)題組1對(duì)沖量的考查關(guān)于沖量的概念,以下說(shuō)法正確的是()作用在兩個(gè)物體上的力大小不同,但兩個(gè)物體所受的沖量大小可能相同作用在物體上的力很大,物體所受的沖量一定也很大作用在物體上的力的作用時(shí)間很短,物體所受的沖量一定很小只要力的作用時(shí)間和力的乘積相同,物體所受的沖量一定相同答案A解析力的沖量1=F-1,力F的大小雖然不

24、同,只要力的作用時(shí)間t也不同,則力與時(shí)間的乘積可能相同.所以A項(xiàng)正確;力很大,如果作用時(shí)間很短,沖量仍然可以很小;時(shí)間很短,如果力很大,沖量仍然可以很大.所以B、C錯(cuò)誤;由于沖量是矢量,盡管力和時(shí)間的乘積相同,若力的方向不同,沖量仍然不同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.質(zhì)量為5kg的物體,它的動(dòng)量的變化率為2kgm/s2,且保持不變,則下列說(shuō)法正確的是()該物體一定做勻速運(yùn)動(dòng)該物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)該物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)所受合外力的沖量一定相同無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)軌跡如何,它的加速度一定是0.5m/s2答案C解析由動(dòng)量定理有FAt=Ap,所以=F,可見(jiàn),動(dòng)量的變化率表示合外力,所以題中物體所受合外力恒定,根據(jù)牛頓第

25、二定律,其加速度恒定,因?yàn)槲粗俣确较颍栽撐矬w可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),一定不做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;因?yàn)楹贤饬愣ǎ栽撐矬w在任意相等的時(shí)間內(nèi)所受合外力的沖量一定相同,選項(xiàng)C正確;根據(jù)題意,合外力F=2kgm/s2=2N,根據(jù)F牛頓第二定律有a=0.4m/s2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.m3.如圖1所示,質(zhì)量為m的物體,在跟水平方向成0角的力F作用下,以速度v勻速前進(jìn)時(shí)間t,則物體在這段時(shí)間內(nèi)受到力F的沖量與合外力的沖量各為()777777777777777777777777FtFtcos0Ftsin0Ftcos0FtFtsin0Ft0答案D解析力F的沖量就是F與作用時(shí)間的乘

26、積IF=Ft.物體以速度v勻速前進(jìn),所受合外力為零,合外力對(duì)物體的沖量就是零.如圖2所示,一小物塊從粗糙斜面上的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,在小物塊經(jīng)過(guò)的路徑上有A、B兩點(diǎn),且A、B間的距離恒定不變.當(dāng)O、A兩點(diǎn)間距離增大時(shí),對(duì)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()摩擦力對(duì)小物塊的沖量變大摩擦力對(duì)小物塊的沖量變小小物塊動(dòng)能的改變量增大小物塊動(dòng)能的改變量減小答案B解析依題意,OA距離越大即小物塊初始釋放位置越高,則經(jīng)過(guò)AB段的時(shí)間越短,故摩擦力對(duì)小物塊的沖量變小,選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì);在AB段小物塊受到的合外力不因OA距離的變化而變化,AB段的位移恒定,故合外力對(duì)小物塊做功不變,即小物塊動(dòng)能的改

27、變量不變,選項(xiàng)C、D均錯(cuò).題組2對(duì)動(dòng)量及動(dòng)量變化的考查關(guān)于物體的動(dòng)量,下列說(shuō)法中正確的是()物體的動(dòng)量越大,其慣性也越大同一物體的動(dòng)量越大,其速度一定越大物體的加速度不變,其動(dòng)量一定不變運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向一定是該時(shí)刻的位移方向答案B解析此題考查動(dòng)量大小的決定因素和動(dòng)量的矢量性.物體的動(dòng)量越大,即質(zhì)量與速度的乘積越大,慣性(質(zhì)量)不一定大,A項(xiàng)錯(cuò);對(duì)于同一物體,質(zhì)量一定,所以動(dòng)量越大,速度越大,B項(xiàng)對(duì);加速度不變,但速度一定變,如平拋運(yùn)動(dòng)的物體,故C項(xiàng)錯(cuò);動(dòng)量的方向始終與速度方向相同,與位移方向不一定相同,D錯(cuò)誤.對(duì)于任何一個(gè)質(zhì)量不變的物體,下列說(shuō)法正確的是()物體的動(dòng)量發(fā)生變化,其動(dòng)

28、能一定變化物體的動(dòng)量發(fā)生變化,其動(dòng)能不一定變化物體的動(dòng)能不變時(shí),其動(dòng)量也一定不變化物體的動(dòng)能發(fā)生變化,其動(dòng)量不一定變化答案B解析當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí),可以是速度的大小發(fā)生變化,也可以是速度的方向發(fā)生變化,還可以是速度的大小和方向都發(fā)生變化.當(dāng)只有物體的速度方向發(fā)生變化而速度的大小不變時(shí),物體的動(dòng)量(矢量)發(fā)生變化,但動(dòng)能(標(biāo)量)并不發(fā)生變化,例如我們所熟悉的勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動(dòng)能不變時(shí),其動(dòng)量的大小不變,方向可以相反,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動(dòng)能發(fā)生變化時(shí),必定是其速度的大小發(fā)生了變化,而無(wú)論其速度方向是否變化,物體的動(dòng)量必定發(fā)生變

29、化,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.如圖3所示,一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球,以25m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5m/s,則這一過(guò)程中動(dòng)量的變化量為()大小為3.6kg.m/s,方向向左大小為3.6kg.m/s,方向向右大小為12.6kg.m/s,方向向左大小為12.6kg.m/s,方向向右圖3答案D解析選向左為正方向,則動(dòng)量的變化量為Ap=mv1-mv0=0.18x(-45)kgm/s-0.18x25kgm/s=12.6kgm/s,大小為12.6kgm/s,負(fù)號(hào)表示其方向向右,故D正確.羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一,林丹扣殺羽毛球的速度可達(dá)到342km/h,假設(shè)球飛

30、來(lái)的速度為90km/h,林丹將球以342km/h的速度反向擊回.設(shè)羽毛球質(zhì)量為5g,試求:林丹擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)量變化量.在林丹的這次扣殺中,羽毛球的速度變化、動(dòng)能變化各是多少?答案(1)0.6kg.m/s,方向與球飛來(lái)的方向相反(2)120m/s21J解析(1)以羽毛球飛來(lái)的方向?yàn)檎较颍瑒t90P=mV=5x103x36kgm/s=0.125kgm/s342p2=mv2=5x10-3x36kgm/s=0.475kgm/s所以動(dòng)量的變化量Ap=p2p1=0.475kgm/s0.125kgm/s=0.6kgm/s.即羽毛球的動(dòng)量變化大小為0.6kg.m/s,方向與羽毛球飛來(lái)的方向相反.(2)羽

31、毛球的初速度:v=25m/s,羽毛球的末速度:V=95m/s.所以Av=Vv=120m/s.羽毛球的初動(dòng)能:Ek=*mv2=1.56J,羽毛球的末動(dòng)能:Ek,=|mv,2=22.56J.所以AEk=EkfEk=21J.題組3對(duì)動(dòng)量定理的應(yīng)用的考查9在距地面高為h同時(shí)以大小為v0的速度分別平拋、豎直上拋、豎直下拋質(zhì)量相等的物體,不計(jì)空氣阻力的作用,當(dāng)它們從拋出到落地時(shí),比較它們的動(dòng)量的增量人#,有()A.平拋過(guò)程最大B.豎直上拋過(guò)程最大C.豎直下拋過(guò)程最大D.三者一樣大答案B解析由動(dòng)量定理可知?jiǎng)恿康脑隽緼p=Imgt,又因豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),豎直下拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,而各物體mg相等,所以豎直

32、上拋過(guò)程中動(dòng)量增量最大,即選項(xiàng)B正確.為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng),小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái),測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水位上升了45mm.查詢得知,當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s,據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無(wú)反彈,不計(jì)雨滴重力,雨水的密度為1x103kg/m3)()A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa答案A解析設(shè)水杯底面積為S,1小時(shí)內(nèi)下落的雨水總質(zhì)量m=pSh,選定豎直向上為正方向,其動(dòng)量變化量Ap=mAv=m0(v)=mv,水對(duì)杯底的壓力F=pS,對(duì)水由動(dòng)量定理pSt=pShv得p=0.15Pa,t故A項(xiàng)正確.質(zhì)量為60kg的建筑工人,不慎從高空跌下,由于彈性安全帶的保護(hù),使他懸掛起來(lái).已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2s,安全帶長(zhǎng)5m,g取10m/s2,則安全帶所受的平均沖力的大小為()A.500NB.600NC.1100ND.100N答案C解析安全帶長(zhǎng)5m,人在這段距離上做自由落體運(yùn)動(dòng),獲得速度”=:麗=10m/s.受安全帶的保護(hù)經(jīng)1.2s速度減小為0,對(duì)此過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理,以豎直向上為正方向,有(F-mg)t=0-(-mv)則F=mvt.60 x10+mg=右+60 x10=1

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